МнениеНа что влияет обнаруженная в ДНК новая информация

Мария Шутова

Кандидат биологических наук, научный сотрудник Института общей генетики им. Н. И. Вавилова РАН

«Начнём с того, что такое ENCODE. Это большая свалка данных по разным типам клеток, по разным регуляторным районам в геноме, которые собирают в одном месте разные группы учёных. У проекта постоянно выходят статьи по анализу какой-то части этих данных, и эта новость — одна из серии, не первая и далеко не последняя.

История вот в чём: есть такие гены, которые могут напрямую регулировать работу других генов, — они называются транскрипционными факторами, факторами считывания других генов. У них есть довольно специфическое место посадки (в прямом смысле), то есть места, где они буквально прилипают к ДНК. Общая классическая — олдскульная — теория говорит, что есть ген, перед ним — промотер, который отвечает за то, чтобы этот ген считывался, а вокруг гена ещё разбросаны регуляторные элементы, под которыми понимается определённая последовательность ДНК, букв. Так вот, учёные выяснили, куда именно садятся разнообразные транскрипционные факторы. И у них получилось, что эти места узнавания находятся не только вокруг генов, но и внутри их тел, — того, что считывается и на основе чего получается белок.

Ещё согласно общей теории, есть триплеты, последовательности из трёх букв на основе ДНК; каждому такому набору букв соответствует своя аминокислота. Есть такая догма, что каждой аминокислоте может соответствовать несколько таких наборов букв. В университете нам объясняли, что таким образом организм предохраняется от нежелательных мутаций: если одна буква мутировала, есть шанс, что вставшая вместо неё, ничего не изменит, потому что этому новому набору букв может соответствовать та же аминокислота. А тут выяснилось, что в теле гена зашита не только последовательность аминокислот, а ещё и последовательность узнавания транскрипционных факторов. Выходит, что последовательность ДНК гена нужна не только для того, чтобы на её основе сделать белок, но и как место посадки транскрипционных факторов, которые, видимо, должны каким-то образом регулировать работу гена. Авторы статьи даже ввели новый термин для этого феномена «двух смыслов в одной последовательности», назвав такие последовательности «букв» дуонами.

Всё это ещё привязывается к эволюции. Эволюционный процесс — это, в частности, случайные точечные мутации, замены одной «буквы» в последовательности. То есть в процессе эволюции часть «букв» в последовательности гена меняются, и раньше думали, что от этого зависит только считывание белка, но оказалось, что это может также изменять место посадки транскрипционного фактора, то есть, возможно, как-то регулировать работу гена. Другими словами, точечная мутация, которая считалась безвредной, вполне может оказаться вредной, и это стоит учитывать, например, при изучении наследственных болезней.

Если совсем коротко, то в этой статье впервые доказали, что в теле гена, а не только в «классических» регуляторных элементах вокруг него, есть места посадки транскрипционных факторов. Если образно, то ген — как двойной шпион, кроме указания на то, каким должен быть белок, он, как оказалось, несёт метки «чужих стран», с помощью которых они могу на него влиять. И пока что совершенно непонятно, как именно влиять».